【黑客竊取量子代碼】

江南布衣

【黑客竊取量子代碼】

 

 

 

袋量子技巧

雖然原則上牢不可破的，量子密碼術是已知的在實踐中的弱點。

 

一個缺點現在已經形象地說明了在新加坡和挪威，誰已經能夠複製不透露他們的存在要麼發送或接收秘密量子密鑰物理學家。

 

研究人員目前正在努力消除他們所暴露出的漏洞。

 

量子密碼技術涉及到信息編碼使用一個呈現由量子力學原理的密鑰 - 即衡量行為的影響被測量的系統。

 

在一個流行的方案，發送者“愛麗絲”中的發送到接收器的“鮑勃”極化的單光子系列形式的關鍵。

 

愛麗絲極化在​​使用一個橫向縱向偏振片或偏振軸與兩條對角線隨機每個光子。

 

鮑勃通過檢測還隨機選擇兩個不同的偏光片各一個光子。

 

如果Bob碰巧挑的愛麗絲一樣偏光鏡，那麼他肯定會衡量一個給定的光子正確的兩極分化。

 

否則，由於不確定性原理使然，有50％的機會，他會弄錯了。

 

有一次，他已經讓所有的測量，鮑勃問了一個開放的渠道，偏光片，她用於每個光子，他只保留對這些測量在那裡他碰巧選擇正確的偏光鏡的結果翹，而這種結果的系列成為秘密的關鍵。

 

 

捕捉夏娃

竊聽者，“夏娃”，誰搞來衡量的Alice發送將揭示她的存在的光子的極化，因為，給定一個足夠長的光子串，她正確地猜測愛麗絲的偏光片序列的概率變得幾乎為零。

 

當她使不正確的測量，她隨機化的兩極分化。

 

這意味著，在鮑勃的情況下，應該做出正確的測量一些，他使一個錯誤的。

 

因此，再次公開發言與愛麗絲和比較了關鍵的一小部分，鮑勃意識到有一個入侵者如果該子集包含錯誤。

 

現在基督教Kurtsiefer，並在新加坡國立大學和同事們的特隆赫姆大學的研究人員已經找到一種方法來利用一個隱藏在許多市售的量子密碼接收器所使用的單光子探測器的弱點夏娃的竊聽。

 

這涉及到除夕用明亮的光“盲”四雪崩光電二極管用於檢測，鮑勃在四個不同的偏振態每個光子。

 

光電二極管的蒙蔽，不再敏感的單光子，而是這樣的行為產生的電流正比於入射光強度和反應的光脈衝強度超過一定的閾值古典探測器。

 

他說：“探測器是像人的眼睛，它在夜間幾乎可以分辨單個光子，但白天不能這樣做，因為它們與光充斥，說：”瓦迪姆的特隆赫姆隊馬卡羅夫。

 

 

Alice和Bob漠視

Eve截獲的光子各派出由Alice和措施他們使用隨機選擇的偏光片。

 

每次測量前夕發出明亮的光脈衝，上面強度閾值，並與相同極化的光子計算，到Bob的探測器。

 

這消除Bob的能力隨機指定每個測量偏振片。

 

相反，他被限制的極化相同的順序由夏娃獲得。

 

這意味著，當 Bob和Alice公開比較關鍵的一個子集，才發現沒有錯誤。

 

換句話說，除夕已經發現了鑰匙，一直隱藏的，而這樣做。

 

Kurtsiefer和同事們襲擊了對新加坡國立大學校園內現有290米長的光纖鏈路。

 

使用的設備適合的行李箱內，他們截獲單光子沿著光纖行駛，然後再發出相應的明亮的光脈衝。

 

在5分鐘的間隔，他們截獲超過 800萬的光子，然後轉發的，而由Bob登​​記在正確檢測每一個脈衝的脈衝相應的明亮。

 

現在，我們已經表明，該漏洞實際上可以利用

瓦迪姆馬卡羅夫，特隆赫姆大學

 這已經不是第一次實驗表明，量子密鑰可以暗中複製。

 

在過去三年，海，廣羅的多倫多大學和他的同事已經證明的漏洞在商業量子密碼系統的數量，而去年馬卡羅夫的研究小組發現，商業系統可以禁用使用明亮的光線。

 

但是，馬卡羅夫說，這個​​最新的作品代表了第一次有人已經建立了一個完整的量子竊聽者和實際被盜的關鍵。“以前，我們發現，量子密碼系統是脆弱的，”他解釋說，“現在我們已經表明，這個漏洞實際上可以利用。”

 

然而，馬卡洛夫，認為此漏洞予以糾正。

 

一種可能的解決方案，他說，是把剛在Bob的探測器前，隨意切換的時間間隔，以確保它的探測器仍然可以註冊單個光子的小單光子源。

 

如果探測器反复失敗，那麼經營者將被通知到除夕。

 

“我們的整個研究的目的是盡量使量子密碼系統更安全，”馬卡羅夫說。“所有的安全技術，通過這個證明階段。”

 

薩科 Gisin，一個在瑞士日內瓦大學和量子密碼的製造商ID Quantique聯合創始人物理學家，歡迎最新研究，指出他的公司目前已經發展的應對措施來對付這種攻擊。

 

“只有這樣，才能保證良好的執行量子密碼由獨立的測試，”

 

他說。“在這個意義上說，量子黑客做了非常有益的工作。”

 

這項研究發表在在線期刊自然通信 10.1038/ncomms1348。

 

關於作者

埃德溫 Cartlidge是一門科學在羅馬的作家

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/46305